L’Inter Tropical Convergence Zone – ITCZ: quali sono le sue ricadute sul clima delle savane africane settentrionali

  • Fig.1 - Rappresentazione schematica della circolazione generale dell’atmosfera; si notino le tre celle e gli Alisei
    Fig.1 - Rappresentazione schematica della circolazione generale dell’atmosfera; si notino le tre celle e gli Alisei
  • Fig.2 - Posizione media dell’ITCZ durante l’estate boreale e australe
    Fig.2 - Posizione media dell’ITCZ durante l’estate boreale e australe
  • Fig.3 - La posizione dell’ITCZ e dei venti dominanti in Africa durante l’inverno boreale (sinistra) e durante l’estate boreale (destra)
    Fig.3 - La posizione dell’ITCZ e dei venti dominanti in Africa durante l’inverno boreale (sinistra) e durante l’estate boreale (destra)
  • Fig.4 - Sequenza che mostra lo spostamento verso Sud ed il successivo diradamento degli incendi delle savane boreali durante la stagione secca, da Novembre (in alto) ad Aprile (in basso), (NASA)
    Fig.4 - Sequenza che mostra lo spostamento verso Sud ed il successivo diradamento degli incendi delle savane boreali durante la stagione secca, da Novembre (in alto) ad Aprile (in basso), (NASA)
  • Fig.5 - Climatogramma della capitale del Ghana, Accra (dato medio decennale).  La linea verde scuro indica le precipitazioni medie mensili
    Fig.5 - Climatogramma della capitale del Ghana, Accra (dato medio decennale). La linea verde scuro indica le precipitazioni medie mensili
  • Fig.6 - Rappresentazione dello scontro tra le masse d’aria sahariane (rosso) e monsoniche (blu) lungo la linea dell’ITCZ, ad Ottobre (sinistra) ed a Giugno (destra).
    Fig.6 - Rappresentazione dello scontro tra le masse d’aria sahariane (rosso) e monsoniche (blu) lungo la linea dell’ITCZ, ad Ottobre (sinistra) ed a Giugno (destra).
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ITCZ-CircolazioneIn tutta la fascia tropicale un ruolo fondamentale nella variabilità climatica annuale è giocato dalla Zona di Convergenza Inter-Tropicale (ITCZ). Volendo spiegare cosa sia l’ITCZ, risulta utile capire prima quale siano gli elementi fondamentali nella circolazione atmosferica globale. L’intensa insolazione ai Tropici causa un notevole riscaldamento dell’aria che, essendo più calda e leggera, sale dirigendosi verso i Poli; l’aria in quota tende a raffreddarsi ed arrivata intorno i 30°N ed i 30°S ridiscende appesantita, dirigendosi di nuovo verso l’Equatore e dando così origine alla Cella di Hadley.

Fig.1 - Rappresentazione schematica della circolazione generale dell’atmosfera; si notino le tre celle e gli Alisei
Fig.1 – Rappresentazione schematica della circolazione generale dell’atmosfera; si notino le tre celle e gli Alisei

Il processo inverso avviene ai Poli, dove l’aria fredda e densa in discesa dall’alta Troposfera, dirigendosi verso le basse latitudini, tende progressivamente a riscaldarsi fino a sollevarsi intorno i 60°N ed i 60°S, dirigendosi nuovamente verso l’Artico e l’Antartide; a questa circolazione si dà il nome di Cella Polare. Le latitudini intermedie sono invece interessate dalla cella di Ferrel (o cella delle medie latitudini) che, a differenza delle prime due non è causata da differenze nell’energia termica, bensì dall’attrito che si genera nelle zona di confine sia della cella di Hadley che di quella polare. Il calore quindi, passando dalla cella di Hadley alla cella di Ferrel e infine alla cella polare, ossia da una zona di surplus termico ad una di deficit, viene ridistribuito a livello globale, evitando quindi eccessivi squilibri termici (Fig.1).

Nell’emisfero settentrionale e in quello meridionale esistono due grandi fasce di alte pressioni, poste in entrambi gli emisferi ad una latitudine di circa 30°, leggermente all’esterno della fascia intertropicale. Da queste aree spirano dei venti costanti diretti verso l’Equatore, dove esiste una fascia di basse pressioni, a causa dell’elevatissima temperatura. Essi subiscono una deviazione verso Ovest, che li orienta da Nord-Est nell’emisfero settentrionale, e da Sud-Est nell’emisfero meridionale.

Fig.2 - Posizione media dell’ITCZ durante l’estate boreale e australe
Fig.2 – Posizione media dell’ITCZ durante l’estate boreale e australe

Si tratta, rispettivamente, degli Alisei di Nord-Est, che soffiano regolarmente nell’emisfero settentrionale e degli Alisei di Sud-Est, che soffiano regolarmente nell’emisfero meridionale, per tutto l’anno, con velocità pressoché costante, intorno ai 12 nodi (Fig.1). Gli Alisei di Nord-Est e gli Alisei di Sud-Est, si incontrano lungo una linea prossima all’Equatore, chiamata appunto zona di convergenza intertropicale (Inter Tropical Convergence Zone – ITCZ). La posizione media dell’ITCZ si trova leggermente a Nord dell’Equatore. Nel mese di Ottobre si sposta verso Sud e nel mese di Aprile verso Nord (Fig.2).

Nel caso dell’Africa boreale, la fascia di alte pressioni sub-tropicali si sviluppa al di sopra del Sahara ed è quindi caratterizzata da aria calda e secca chiamata aria tropicale continentale; analogamente nell’emisfero Sud si forma un’altra zona di alte pressioni sub-tropicali che però, sviluppandosi sull’oceano Atlantico, richiama aria mite ed umida denominata appunto aria tropicale marittima.

Fig.3 - La posizione dell’ITCZ e dei venti dominanti in Africa durante l’inverno boreale (sinistra) e durante l’estate boreale (destra)
Fig.3 – La posizione dell’ITCZ e dei venti dominanti in Africa durante l’inverno boreale (sinistra) e durante l’estate boreale (destra)

A Dicembre, la zona di massima insolazione è a Sud dell’Equatore; questo significa che la fascia di convergenza degli alisei, alias ITCZ, si sposta anch’essa verso Sud, favorendo la discesa dell’aria continentale tropicale sahariana su gran parte dell’Africa occidentale e causando dunque una stagione secca; l’aria marittima tropicale resta infatti confinata in aperto oceano, non riuscendo a raggiungere la terraferma. A Giungo la situazione è totalmente ribaltata: con lo spostamento, a Nord dell’Equatore, della zona di massima insolazione e quindi dell’ITCZ, l’aria umida oceanica riesce a raggiungere gran parte dell’Ovest africano, ponendo ivi fine alla stagione secca che continua a resistere solo nell’estremità settentrionale del Sahara (Fig.3).

Fig.4 - Sequenza che mostra lo spostamento verso Sud ed il successivo diradamento degli incendi delle savane boreali durante la stagione secca, da Novembre (in alto) ad Aprile (in basso), (NASA)
Fig.4 – Sequenza che mostra lo spostamento verso Sud ed il successivo diradamento degli incendi delle savane boreali durante la stagione secca, da Novembre (in alto) ad Aprile (in basso), (NASA)

La Fig.4, infine, mostra come gli incendi delle savane settentrionali partano da Nord e tendano poi ad espandersi verso Sud col proseguire della stagione secca, che si estende nell’area delle savane settentrionali da fine Ottobre a Marzo, sebbene durata, inizio e fine della stagione, dipendano dalla latitudine.

Il movimento degli incendi non fa altro che seguire lo stesso spostamento verso Sud della Zona di Convergenza Inter-Tropicale (ITCZ), ovviamente con un certo ritardo temporale a causa del tempo richiesto dal suolo e dalla vegetazione per asciugarsi.

I due picchi raggiunti dalle precipitazioni, il principale a Giugno ed il minore ad Ottobre (in Fig.5 è riportato l’esempio della capitale del Ghana), sono infatti il risultato dello scontro di due masse d’aria completamente diverse, quella secca e calda sahariana (Harmattan) con quella umida e fresca oceanica (Monsoni), masse che si scontrano lungo un fronte (ITCZ) in discesa verso Sud (Ottobre) ed in successiva risalita verso Nord (Giugno) (Fig.6).